JP6385623B2 - 3 power distributor and multi-beam forming circuit - Google Patents
3 power distributor and multi-beam forming circuit Download PDFInfo
- Publication number
- JP6385623B2 JP6385623B2 JP2018518842A JP2018518842A JP6385623B2 JP 6385623 B2 JP6385623 B2 JP 6385623B2 JP 2018518842 A JP2018518842 A JP 2018518842A JP 2018518842 A JP2018518842 A JP 2018518842A JP 6385623 B2 JP6385623 B2 JP 6385623B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveguide
- shaped
- port
- output
- power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 16
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
- H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
- H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/18—Phase-shifters
- H01P1/182—Waveguide phase-shifters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
- H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
- H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
- H01P5/18—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers
- H01P5/181—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers the guides being hollow waveguides
- H01P5/182—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers the guides being hollow waveguides the waveguides being arranged in parallel
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
- H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
- H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
- H01P5/19—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port of the junction type
- H01P5/22—Hybrid ring junctions
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
この発明は、入力信号の電力を3分配する3電力分配器と、3電力分配器を実装しているマルチビーム形成回路とに関するものである。 The present invention relates to a three power distributor that distributes the power of an input signal into three, and a multi-beam forming circuit that implements the three power distributor.
近年、航空機や船舶が実施する無線通信として、高速通信衛星を利用する無線通信が増えている。
高速通信衛星を利用する無線通信の需要増加に対処するには、アンテナから放射されるビームのカバレッジエリアを小さくして、効率よく狭い領域に電波を放射させる必要がある。また、サービスエリアの全体をカバーするには、多数のスポットビームを用意する必要がある。In recent years, wireless communication using high-speed communication satellites is increasing as wireless communication performed by aircraft and ships.
In order to cope with an increase in demand for wireless communication using a high-speed communication satellite, it is necessary to reduce the coverage area of the beam radiated from the antenna and efficiently radiate radio waves to a narrow area. In addition, in order to cover the entire service area, it is necessary to prepare a large number of spot beams.
多数のスポットビームを用意した上で、効率よく狭い領域に電波を放射させることが可能な方式として、マルチビームアンテナ方式がある。
マルチビームアンテナ方式は、マルチビームアンテナ装置によって複数のビームを形成する方式であり、マルチビームアンテナ装置は、複数の放射素子や反射鏡のほか、複数の放射素子に対して信号を出力するマルチビーム形成回路を備えている。
また、マルチビーム形成回路は、入力された信号の電力を2分配する2電力分配器、入力された信号の電力を3分配する3電力分配器及び移相器を備えている。
2電力分配器及び3電力分配器の実装数は、マルチビーム形成回路の出力信号数によって変わるが、例えば、1ビーム形成回路では2つずつ実装されることがある。There is a multi-beam antenna method as a method capable of efficiently radiating radio waves in a narrow area after preparing a large number of spot beams.
The multi-beam antenna method is a method in which a plurality of beams are formed by a multi-beam antenna device. A forming circuit is provided.
The multi-beam forming circuit includes a two-power distributor that distributes the power of the input signal into two, a three-power distributor that distributes the power of the input signal into three, and a phase shifter.
The number of two power distributors and three power distributors to be mounted varies depending on the number of output signals of the multi-beam forming circuit. For example, one beam forming circuit may be mounted two by two.
以下の非特許文献1には、信号を入力する1つの入力ポートと、信号を出力する3つの出力ポートとを備えている3電力分配器が開示されている。
この3電力分配器では、1つの入力ポートと3つの出力ポートの設置位置が逆側になっている。
具体的には、X−Y平面上の原点が、例えば、3電力分配器の中心位置であるとすると、1つの入力ポートの設置位置がX−Y平面の(0,−Y)、3つの出力ポートの設置位置がそれぞれX−Y平面の(−X,Y)、(0,Y)、(X,Y)になっている。
また、この3電力分配器には、2つの終端器が接続される。The following Non-Patent
In this three power distributor, the installation positions of one input port and three output ports are on the opposite side.
Specifically, if the origin on the XY plane is, for example, the center position of the three power distributors, the installation position of one input port is (0, -Y), three on the XY plane. The installation positions of the output ports are (−X, Y), (0, Y), and (X, Y) on the XY plane, respectively.
Two terminators are connected to the three power distributors.
複数の3電力分配器と複数の2電力分配器がマルチビーム形成回路に実装される場合、複数の3電力分配器と複数の2電力分配器が、複数の放射素子の並び方向と同じ方向に配列されている方が、複数の放射素子の並び方向と直交する方向の長さを短くすることができる。しかし、複数の放射素子の並び方向と同じ方向に配列される場合、従来の3電力分配器では、1つの入力ポートと3つの出力ポートの設置位置が逆側になっているため、各々の電力分配器の間を接続する信号線の引き回し距離が長くなってしまうことがあるという課題があった。
具体的には、ある3電力分配器の出力ポートから出力された分配後の信号を、他の3電力分配器の入力信号として与えるには、ある3電力分配器の出力ポートと他の3電力分配器の入力ポートとを信号線によって接続する必要があるが、例えば、ある3電力分配器の出力ポートにおけるY座標が−Yであるとすれば、他の3電力分配器の入力ポートにおけるY座標が+Yになるため、当該信号線の引き回し距離が長くなる。
また、従来の3電力分配器では、2つの終端器を接続する必要があるという課題があった。When a plurality of three power distributors and a plurality of two power distributors are mounted on the multi-beam forming circuit, the plurality of three power distributors and the plurality of two power distributors are arranged in the same direction as the arrangement direction of the plurality of radiating elements. In the arrangement, the length in the direction orthogonal to the arrangement direction of the plurality of radiating elements can be shortened. However, when arranged in the same direction as the arrangement direction of a plurality of radiating elements, in the conventional three power distributor, the installation positions of one input port and three output ports are on the opposite side. There has been a problem that the routing distance of the signal line connecting between the distributors may become long.
Specifically, in order to provide a signal after distribution output from an output port of a certain three power distributor as an input signal of another three power distributor, the output port of a certain three power distributor and the other three powers It is necessary to connect the input port of the distributor by a signal line. For example, if the Y coordinate at the output port of a certain three power distributor is −Y, the Y port at the input port of another three power distributor is Since the coordinates are + Y, the signal line routing distance becomes long.
Further, the conventional three power distributor has a problem that it is necessary to connect two terminators.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、終端器を接続することなく、信号の電力を3分配することができるとともに、マルチビーム形成回路に実装された際の信号線の引き回し距離を短くすることができる3電力分配器を得ることを目的とする。
また、この発明は、信号線の引き回し距離を短くすることができるマルチビーム形成回路を得ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above-described problems, and can distribute signal power into three without connecting a terminator, and can be used as a signal line when mounted in a multi-beam forming circuit. An object of the present invention is to obtain a three-power distributor that can shorten the routing distance.
It is another object of the present invention to obtain a multi-beam forming circuit that can shorten the routing distance of signal lines.
この発明に係る3電力分配器は、第1のL字型導波路、第1の平板導波路、第2のL字型導波路、第3のL字型導波路、第2の平板導波路及び第4のL字型導波路が環状に配置されている状態の管壁を有する矩形導波管と、一端が第1のL字型導波路と第4のL字型導波路の間に接続され、他端が第1のポートと接続されている入力用導波路と、一端が第1のL字型導波路と第1の平板導波路の間に接続され、他端が第2のポートと接続されている第1の出力用導波路と、一端が第1の平板導波路と第2のL字型導波路の間に接続され、他端が第3のポートと接続されている第2の出力用導波路と、一端が第2のL字型導波路と第3のL字型導波路の間、あるいは、第2の平板導波路と第4のL字型導波路の間に接続され、他端が第4のポートと接続されている第3の出力用導波路と、一端が第1の出力用導波路と接続され、他端が第2の出力用導波路と接続されている複数の分岐導波路とを備えるようにしたものである。 The three power dividers according to the present invention include a first L-shaped waveguide, a first flat plate waveguide, a second L-shaped waveguide, a third L-shaped waveguide, and a second flat plate waveguide. And a rectangular waveguide having a tube wall in a state where the fourth L-shaped waveguide is annularly arranged, and one end between the first L-shaped waveguide and the fourth L-shaped waveguide. An input waveguide connected at the other end to the first port, one end connected between the first L-shaped waveguide and the first flat plate waveguide, and the other end at the second port The first output waveguide connected to the port, one end is connected between the first flat plate waveguide and the second L-shaped waveguide, and the other end is connected to the third port. The second output waveguide and one end between the second L-shaped waveguide and the third L-shaped waveguide, or between the second flat plate waveguide and the fourth L-shaped waveguide And the other end is connected to the fourth port. And a plurality of branch waveguides having one end connected to the first output waveguide and the other end connected to the second output waveguide. It is what I did.
この発明によれば、第1のL字型導波路、第1の平板導波路、第2のL字型導波路、第3のL字型導波路、第2の平板導波路及び第4のL字型導波路が環状に配置されている状態の管壁を有する矩形導波管と、一端が第1のL字型導波路と第4のL字型導波路の間に接続され、他端が第1のポートと接続されている入力用導波路と、一端が第1のL字型導波路と第1の平板導波路の間に接続され、他端が第2のポートと接続されている第1の出力用導波路と、一端が第1の平板導波路と第2のL字型導波路の間に接続され、他端が第3のポートと接続されている第2の出力用導波路と、一端が第2のL字型導波路と第3のL字型導波路の間、あるいは、第2の平板導波路と第4のL字型導波路の間に接続され、他端が第4のポートと接続されている第3の出力用導波路と、一端が第1の出力用導波路と接続され、他端が第2の出力用導波路と接続されている複数の分岐導波路とを備えるように構成したので、終端器を接続することなく、信号の電力を3分配することができるとともに、マルチビーム形成回路に実装された際の信号線の引き回し距離を短くすることができる効果がある。 According to the present invention, the first L-shaped waveguide, the first flat plate waveguide, the second L-shaped waveguide, the third L-shaped waveguide, the second flat plate waveguide, and the fourth A rectangular waveguide having a tube wall in a state where the L-shaped waveguide is annularly arranged, one end is connected between the first L-shaped waveguide and the fourth L-shaped waveguide, and the like An input waveguide having one end connected to the first port, one end connected between the first L-shaped waveguide and the first plate waveguide, and the other end connected to the second port. A first output waveguide, one end connected between the first flat plate waveguide and the second L-shaped waveguide, and the other output connected to the third port. And one end is connected between the second L-shaped waveguide and the third L-shaped waveguide, or between the second flat plate waveguide and the fourth L-shaped waveguide, The other end is connected to the 4th port And a plurality of branch waveguides having one end connected to the first output waveguide and the other end connected to the second output waveguide. Therefore, it is possible to distribute the signal power into three without connecting a terminator and to shorten the routing distance of the signal line when mounted on the multi-beam forming circuit.
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面にしたがって説明する。 Hereinafter, in order to describe the present invention in more detail, modes for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による3電力分配器を示す等価回路図である。
図2はこの発明の実施の形態1による3電力分配器を示す斜視図であり、図3はこの発明の実施の形態1による3電力分配器を示す上面図である。
図1、図2及び図3において、PORT(1)は第1のポート、PORT(2)は第2のポート、PORT(3)は第3のポート、PORT(4)は第4のポートである。
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing a three-power distributor according to
2 is a perspective view showing a three-power distributor according to
In FIGS. 1, 2 and 3, PORT (1) is the first port, PORT (2) is the second port, PORT (3) is the third port, and PORT (4) is the fourth port. is there.
矩形導波管1はL字型導波路1a、平板導波路1b、L字型導波路1c、L字型導波路1d、平板導波路1e及びL字型導波路1fが環状に配置されている状態の管壁を有している導波管である。
L字型導波路1aは伝搬する信号の基本波の周波数で4分の1波長の電気長λ/4を有する第1のL字型導波路である。
平板導波路1bは伝搬する信号の基本波の周波数で4分の1波長の電気長λ/4を有する第1の平板導波路である。
L字型導波路1cは伝搬する信号の基本波の周波数で4分の1波長の電気長λ/4を有する第2のL字型導波路である。
L字型導波路1dは伝搬する信号の基本波の周波数で4分の1波長の電気長λ/4を有する第3のL字型導波路である。
平板導波路1eは伝搬する信号の基本波の周波数で4分の1波長の電気長λ/4を有する第2の平板導波路である。
L字型導波路1fは伝搬する信号の基本波の周波数で4分の1波長の電気長λ/4を有する第4のL字型導波路である。In the
The L-
The
The L-
The L-
The
The L-shaped
L字型導波路1aとL字型導波路1fの間にはポート2が設けられている。
L字型導波路1aと平板導波路1bの間にはポート3が設けられている。
平板導波路1bとL字型導波路1cの間にはポート4が設けられている。
L字型導波路1cとL字型導波路1dの間にはポート5が設けられている。A
A
A
A
入力用導波路6は一端が矩形導波管1のポート2と接続され、他端がPORT(1)と接続されている。
出力用導波路7は導波路7aと導波路7bを備えている第1の出力用導波路である。
導波路7aは一端が矩形導波管1のポート3と接続され、導波路7bは一端が導波路7aの他端と接続され、他端がPORT(2)と接続されている。
出力用導波路7は、ポート3付近における一部の路幅が、ポート3からPORT(2)に向かってステップ状に広がっている。出力用導波路7の路幅は、図3では、出力用導波路7における左右方向の幅である。The
The
One end of the
In the
出力用導波路8は導波路8aと導波路8bを備えている第2の出力用導波路である。
導波路8aは一端が矩形導波管1のポート4と接続され、導波路8bは一端が導波路8aの他端と接続され、他端がPORT(3)と接続されている。
出力用導波路8は、ポート4付近における一部の路幅が、ポート4からPORT(3)に向かってステップ状に広がっている。出力用導波路8の路幅は、図3では、出力用導波路8における左右方向の幅である。The
One end of the
In the
出力用導波路9は一端が矩形導波管1のポート5と接続され、他端がPORT(4)と接続されている第3の出力用導波路である。
分岐導波路10は一端が導波路7aと導波路7bの間に接続され、他端が導波路8aと導波路8bの間に接続されている。
図2及び図3の例では、分岐導波路10の数が5つである例を示しているが、5つに限るものではなく、PORT(2)とPORT(3)に分配する信号の電力比に応じて増減されてもよい。The
One end of the branching
2 and 3 show an example in which the number of the branching
次に動作について説明する。
図4はPORT(1)から入力された信号の伝搬方向を示す説明図である。図中、矢印は信号の伝搬方向を示している。
PORT(1)から入力された信号の電力は、矩形導波管1のポート2で分配され、分配された一方の信号の電力は、L字型導波路1aの方向に伝搬され、他方の信号の電力は、L字型導波路1fの方向に伝搬される。
矩形導波管1のポート2で分配される信号の電力分配比は、各導波路のインピーダンス等によって決定される。Next, the operation will be described.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the propagation direction of the signal input from PORT (1). In the figure, the arrow indicates the signal propagation direction.
The power of the signal input from the PORT (1) is distributed at the
The power distribution ratio of the signal distributed at the
L字型導波路1aの方向に伝搬された信号の電力は、出力用導波路7の方向に伝搬され、平板導波路1bの方向には伝搬されない。
L字型導波路1aの方向に伝搬された信号の電力が、平板導波路1bの方向に伝搬されない理由は、下記の通りである。
L字型導波路1c、L字型導波路1d、平板導波路1e及びL字型導波路1fにおける電気長λ/4の合計λと、L字型導波路1a及び平板導波路1bにおける電気長λ/4の合計λ/2との差が、2分の1波長の長さλ/2である。
このため、矩形導波管1のポート4において、ポート2からL字型導波路1aの方向に伝搬される信号の位相と、ポート5からポート4の方向に伝搬される信号の位相とが逆相になり、双方の信号が互いに打ち消し合うためである。The power of the signal propagated in the direction of the L-shaped
The reason why the power of the signal propagated in the direction of the L-shaped
The total λ of the electrical length λ / 4 in the L-shaped
Therefore, in the
出力用導波路7の方向に伝搬された信号の電力は、導波路7aと導波路7bの間で分配され、分配された一方の信号の電力は、導波路7bの方向に伝搬されてPORT(2)に出力される。
分配された他方の信号の電力は、複数の分岐導波路10を介して、出力用導波路8の方向に伝搬される。出力用導波路8の方向に伝搬された信号の電力は、導波路8bの方向に伝搬されてPORT(3)に出力される。
矩形導波管1のポート2で分配され、L字型導波路1fの方向に伝搬された信号の電力は、出力用導波路9の方向に伝搬されてPORT(4)に出力される。The power of the signal propagated in the direction of the
The power of the other distributed signal is propagated in the direction of the
The power of the signal distributed at the
ここで、この実施の形態1における3電力分配器の反射結合度特性を説明する。
図5はこの実施の形態1における3電力分配器の反射結合度特性を示す説明図である。
図5Aは信号が入力されるPORT(1)での反射特性を示し、図5BはPORT(2)〜(4)から出力される信号の結合度を示している。S21はPORT(2)での結合度、S31はPORT(3)での結合度、S41はPORT(4)での結合度である。
図5A及び図5Bの横軸は、設計中心周波数f0で規格化された規格化周波数(f/f0)である。
信号が入力されるPORT(1)では、図5Aに示すように、約0.88〜1.09の範囲で反射が−25dB以下となっており、信号が出力されるPORT(2)〜(4)では、図5Bに示すように、結合度が同程度になっている。したがって、PORT(1)から入力された信号の電力は、概ね等分配されてPORT(2)〜(4)から出力されることが確認される。Here, the reflection coupling characteristic of the three power distributor in the first embodiment will be described.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the reflection coupling characteristic of the three power distributor in the first embodiment.
FIG. 5A shows the reflection characteristics at PORT (1) to which a signal is input, and FIG. 5B shows the degree of coupling of signals output from PORT (2) to (4). S21 is the degree of coupling at PORT (2), S31 is the degree of coupling at PORT (3), and S41 is the degree of coupling at PORT (4).
5A and 5B is the normalized frequency (f / f0) normalized by the design center frequency f0.
In PORT (1) to which a signal is input, as shown in FIG. 5A, reflection is -25 dB or less in a range of about 0.88 to 1.09, and PORT (2) to ( In 4), as shown in FIG. 5B, the degree of coupling is the same. Therefore, it is confirmed that the power of the signal input from PORT (1) is substantially equally distributed and output from PORT (2) to (4).
以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、一端がL字型導波路1aとL字型導波路1fの間に接続され、他端がPORT(1)と接続されている入力用導波路6と、一端がL字型導波路1aと平板導波路1bの間に接続され、他端がPORT(2)と接続されている出力用導波路7と、一端が平板導波路1bとL字型導波路1cの間に接続され、他端がPORT(3)と接続されている出力用導波路8と、一端がL字型導波路1cとL字型導波路1dの間に接続され、他端がPORT(4)と接続されている出力用導波路9と、一端が出力用導波路7と接続され、他端が出力用導波路8と接続されている複数の分岐導波路10とを備えるように構成したので、終端器を接続することなく、信号の電力を3分配することができる効果を奏する。また、詳細は後述するが、マルチビーム形成回路に実装された際の信号線の引き回し距離を短くすることができる効果を奏する。
As apparent from the above, according to the first embodiment, one end is connected between the L-shaped
この実施の形態1では、L字型導波路1a、平板導波路1b、L字型導波路1c、L字型導波路1d、平板導波路1e及びL字型導波路1fの電気長がλ/4であり、L字型導波路1c、L字型導波路1d、平板導波路1e及びL字型導波路1fにおける電気長λ/4の合計λと、L字型導波路1a及び平板導波路1bにおける電気長λ/4の合計λ/2との差がλ/2であるものを示している。
しかし、この差が電気長λ/2のN(Nは奇数)倍であればよく、L字型導波路1a、平板導波路1b、L字型導波路1c、L字型導波路1d、平板導波路1e及びL字型導波路1fの電気長がλ/4に限るものではない。In the first embodiment, the electrical lengths of the L-shaped
However, this difference only needs to be N (N is an odd number) times the electrical length λ / 2, and the L-shaped
この実施の形態1では、L字型導波路1cとL字型導波路1dの間にポート5が設けられ、出力用導波路9の一端がポート5に接続されているものを示したが、ポート2とポート5が電気長λ/4の奇数倍だけ離れていればよい。
このため、図6に示すように、平板導波路1eとL字型導波路1fの間にポート5が設けられ、出力用導波路9の一端がポート5に接続されているものであってもよい。
図6はこの発明の実施の形態1による他の3電力分配器を示す等価回路図である。In the first embodiment, the
Therefore, as shown in FIG. 6, even if the
FIG. 6 is an equivalent circuit diagram showing another three power distributor according to
この実施の形態1では、出力用導波路7,8の一部の路幅がステップ状に広がっている例を示したが、図7に示すように、出力用導波路7,8の一部の路幅がテーパ状に広がっているものであってもよい。
図7はこの発明の実施の形態1による他の3電力分配器を示す上面図である。
出力用導波路7は、ポート3付近における一部の路幅が、ポート3からPORT(2)に向かってテーパ状に広がっている。
また、出力用導波路8は、ポート4付近における一部の路幅が、ポート4からPORT(3)に向かってテーパ状に広がっている。In the first embodiment, an example in which the width of a part of the
FIG. 7 is a top view showing another three power distributor according to
In the
Further, in the
この実施の形態1では、矩形導波管1におけるPORT(1)とPORT(4)を結ぶ方向の長さが短いために、ポート3,4において、出力用導波路7,8を接続するための十分な長さを確保できないので、出力用導波路7,8の一部の路幅がステップ状又はテーパ状に広がっているようにしている。
ポート3,4において、出力用導波路7,8を接続するための十分な長さを確保できる場合には、図8に示すように、出力用導波路7,8の一部の路幅がステップ状又はテーパ状に広がらず、一定であってもよい。
図8はこの発明の実施の形態1による他の3電力分配器を示す上面図である。In the first embodiment, since the length of the
In the case where a sufficient length for connecting the
FIG. 8 is a top view showing another three power distributor according to
この実施の形態1では、PORT(1)から信号が入力される例を示したが、これに限るものではなく、PORT(4)から信号が入力されて、PORT(1)〜PORT(3)から信号が出力されるものであってもよい。
この場合、入力用導波路6は出力用導波路として扱われ、出力用導波路9は入力用導波路として扱われる。In the first embodiment, an example in which a signal is input from PORT (1) is shown. However, the present invention is not limited to this, and a signal is input from PORT (4), and PORT (1) to PORT (3). A signal may be output from.
In this case, the
実施の形態2.
上記実施の形態1では、出力用導波路8が、導波路8aと導波路8bを備えているものを示したが、この実施の形態2では、導波路8aの代わりに、電力を吸収する抵抗を用いる例を説明する。
図9はこの発明の実施の形態2による3電力分配器を示す等価回路図であり、図9において、図1と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
抵抗8cは一端が矩形導波管1のポート4と接続され、他端が導波路8bの一端と接続されており、電力を吸収する吸収体である。
In the first embodiment, the
FIG. 9 is an equivalent circuit diagram showing a three-power distributor according to
One end of the
上記実施の形態1の場合、出力用導波路8の導波路8aを流れる信号の電力はほとんどないが、例えば、製造誤差等の影響で、若干の電力が流れる可能性がある。
この実施の形態2では、電力を吸収する抵抗8cを導波路8aの代わりに設けているので、製造誤差等の影響で、若干の電力が流れる場合でも、その電力が抵抗8cで吸収することができる。
その結果、上記実施の形態1よりも、結合度特性を高めることができる。In the case of the first embodiment, there is almost no power of the signal flowing through the
In the second embodiment, the
As a result, the degree of coupling characteristic can be improved as compared with the first embodiment.
実施の形態3.
上記実施の形態1,2では、平板導波路1eにおける路幅が、L字型導波路1d,1fにおける路幅と同じである例を示したが、この実施の形態3では、平板導波路1eにおける路幅が、L字型導波路1d,1fにおける路幅と異なる例を説明する。
図10はこの発明の実施の形態3による3電力分配器を示す上面図であり、図10において、図3、図7及び図8と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
図10の例では、平板導波路1eにおける路幅が、L字型導波路1d,1fにおける路幅より太くなっている。平板導波路1e及びL字型導波路1d,1fにおける路幅は、矩形導波管1におけるPORT(1)とPORT(4)を結ぶ方向と直交する方向、即ち、図中、上下方向の幅である。
In the first and second embodiments, the example in which the path width in the
FIG. 10 is a top view showing a three-power distributor according to
In the example of FIG. 10, the path width in the
平板導波路1eにおける路幅と、L字型導波路1d,1fにおける路幅とを適宜設定することで、例えば、PORT(1)とPORT(4)間のインピーダンスを所望のインピーダンスに調整することができる。この結果、広帯域化を実現することができる。
この実施の形態3の場合でも、上記実施の形態2と同様に、導波路8aの代わりに、抵抗8cを用いるようにしてもよい。For example, the impedance between the PORT (1) and the PORT (4) is adjusted to a desired impedance by appropriately setting the width of the
Even in the case of the third embodiment, a
実施の形態4.
この実施の形態4では、上記実施の形態1〜3のうち、いずれかの3電力分配器を実装しているマルチビーム形成回路について説明する。
この実施の形態4では、入力された信号の電力を分配して、7つの出力端子から分配後の信号を出力するマルチビーム形成回路について説明する。
In the fourth embodiment, a multi-beam forming circuit in which any one of the three power distributors of the first to third embodiments is mounted will be described.
In the fourth embodiment, a multi-beam forming circuit that distributes the power of an input signal and outputs a signal after distribution from seven output terminals will be described.
図11は上記実施の形態1〜3のうち、いずれかの3電力分配器と、2電力分配器が2つずつ実装されているマルチビーム形成回路を示す構成図である。
図12は上記実施の形態1〜3のうち、いずれかの3電力分配器と、非特許文献1に開示されている3電力分配器と、2つの2電力分配器とが実装されているマルチビーム形成回路を示す構成図である。
図13は非特許文献1に開示されている3電力分配器と2電力分配器が2つずつ実装されているマルチビーム形成回路を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing a multi-beam forming circuit in which any one of the three power distributors and the two power distributors of the first to third embodiments are mounted.
FIG. 12 shows a multi-chip in which any of the three power distributors of the first to third embodiments, the three power distributors disclosed in
FIG. 13 is a configuration diagram showing a multi-beam forming circuit in which two 3 power distributors and 2 two power distributors disclosed in
図11〜図13において、入力端子30は信号を入力する端子、出力端子31〜37は信号を出力する端子であり、例えば、アンテナ装置の放射素子などと接続されている。ここでは、出力端子31〜37の数が7つである例を説明するが、複数であればいくつでもよい。
2電力分配器41,42は入力された信号の電力を2分配し、2つの分配後の信号を出力する。
この実施の形態4では、図中、2電力分配器41,42における1つの入力ポートは下側に設けられており、2電力分配器41,42における2つの出力ポートは上側に設けられている。11 to 13, an
The two
In the fourth embodiment, in the figure, one input port in the two
3電力分配器51,52は上記実施の形態1〜3のうち、いずれかの3電力分配器である。図中、P(1)は上記実施の形態1〜3で示しているPORT(1)に対応し、P(2)は上記実施の形態1〜3で示しているPORT(2)に対応し、P(3)は上記実施の形態1〜3で示しているPORT(3)に対応し、P(4)は上記実施の形態1〜3で示しているPORT(4)に対応している。
3電力分配器61,62は非特許文献1に開示されている3電力分配器であり、2つの終端器70が接続されている。
この実施の形態4では、図中、3電力分配器61,62における1つの入力ポートは下側に設けられており、3電力分配器61,62における3つの出力ポートは上側に設けられている。
移相器81〜87は信号の位相を変える装置である。The three
The three
In the fourth embodiment, in the drawing, one input port in the three
The
次に動作について説明する。
図11〜図13のマルチビーム形成回路は、複数の放射素子の並び方向と直交する方向である管軸方向の長さを短くするために、2つの2電力分配器41,42と、2つの3電力分配器を図中左右方向に配置されている。管軸方向は、図中、上下方向である。
図11〜図13のマルチビーム形成回路は、下記に示すように、入力端子30から入力された信号の電力を分配して、分配後の信号を出力端子31〜37に出力するものであり、動作自体は同じである。Next, the operation will be described.
The multi-beam forming circuit of FIGS. 11 to 13 includes two two
The multi-beam forming circuit in FIGS. 11 to 13 distributes the power of the signal input from the
図13のマルチビーム形成回路は、入力端子30から入力された信号が3電力分配器61に入力され、3電力分配器61により3分配された3つの信号は、2電力分配器41、3電力分配器62、移相器83にそれぞれ出力される。
3電力分配器61から2電力分配器41に出力された信号は、2電力分配器41により2分配され、分配された2つの信号は、移相器81,82にそれぞれ出力される。
3電力分配器61から3電力分配器62に出力された信号は、3電力分配器62により3分配され、分配された3つの信号は、移相器84,85,86にそれぞれ出力される。
移相器86を通過した信号は、2電力分配器42により2分配され、分配された2つの信号は、出力端子36、移相器87にそれぞれ出力される。In the multi-beam forming circuit of FIG. 13, the signal input from the
The signal output from the three
The signal output from the three
The signal that has passed through the
図12のマルチビーム形成回路は、入力端子30から入力された信号が3電力分配器61に入力され、3電力分配器61により3分配された3つの信号は、2電力分配器41、3電力分配器52、移相器83にそれぞれ出力される。
3電力分配器61から2電力分配器41に出力された信号は、2電力分配器41により2分配され、分配された2つの信号は、移相器81,82にそれぞれ出力される。
3電力分配器61から3電力分配器52に出力された信号は、3電力分配器52により3分配され、分配された3つの信号は、移相器84,85,86にそれぞれ出力される。
移相器86を通過した信号は、2電力分配器42により2分配され、分配された2つの信号は、出力端子36、移相器87にそれぞれ出力される。In the multi-beam forming circuit of FIG. 12, the signal input from the
The signal output from the three
The signals output from the three
The signal that has passed through the
図11のマルチビーム形成回路は、入力端子30から入力された信号が3電力分配器51に入力され、3電力分配器51により3分配された3つの信号は、2電力分配器41、3電力分配器52、移相器83にそれぞれ出力される。
3電力分配器51から2電力分配器41に出力された信号は、2電力分配器41により2分配され、分配された2つの信号は、移相器81,82にそれぞれ出力される。
3電力分配器51から3電力分配器52に出力された信号は、3電力分配器52により3分配され、分配された3つの信号は、移相器84,85,86にそれぞれ出力される。
移相器86を通過した信号は、2電力分配器42により2分配され、分配された2つの信号は、出力端子36、移相器87にそれぞれ出力される。In the multi-beam forming circuit of FIG. 11, the signal input from the
The signal output from the three
The signals output from the three
The signal that has passed through the
図13のマルチビーム形成回路では、3電力分配器61の出力ポートが上側で、3電力分配器62の入力ポートが下側であるため、3電力分配器61と3電力分配器62の間を接続する信号線の引き回し距離が長くなっている。
また、3電力分配器62の出力ポートが上側で、2電力分配器42の入力ポートが下側であるため、3電力分配器62と2電力分配器42の間を接続する信号線の引き回し距離が長くなっている。In the multi-beam forming circuit of FIG. 13, the output port of the three
Further, since the output port of the three
図12のマルチビーム形成回路では、3電力分配器61の出力ポートが上側で、3電力分配器52の入力ポートが左側であるため、図13における3電力分配器61と3電力分配器62の間を接続する信号線と比べて、3電力分配器61と3電力分配器52の間を接続する信号線の引き回し距離が短くなっている。
また、3電力分配器52の出力ポートが右側で、2電力分配器42の入力ポートが下側であるため、図13における3電力分配器62と2電力分配器42の間を接続する信号線と比べて、3電力分配器52と2電力分配器42の間を接続する信号線の引き回し距離が短くなっている。In the multi-beam forming circuit of FIG. 12, since the output port of the three
Further, since the output port of the three
図11のマルチビーム形成回路では、3電力分配器51の出力ポートが右側で、3電力分配器52の入力ポートが左側であるため、図13における3電力分配器61と3電力分配器62の間を接続する信号線と比べて、3電力分配器51と3電力分配器52の間を接続する信号線の引き回し距離が短くなっている。
また、3電力分配器52の出力ポートが右側で、2電力分配器42の入力ポートが下側であるため、図13における3電力分配器62と2電力分配器42の間を接続する信号線と比べて、3電力分配器52と2電力分配器42の間を接続する信号線の引き回し距離が短くなっている。In the multi-beam forming circuit of FIG. 11, since the output port of the three
Further, since the output port of the three
以上で明らかなように、この実施の形態4によれば、マルチビーム形成回路が上記実施の形態1〜3のうち、いずれかの3電力分配器を実装しているので、信号線の引き回し距離を短くすることができる。 As is apparent from the above, according to the fourth embodiment, since the multi-beam forming circuit is mounted with any of the three power distributors of the first to third embodiments, the signal line routing distance is as follows. Can be shortened.
この実施の形態4では、2つの2電力分配器41,42と、2つの3電力分配器が左右方向に配置されているマルチビーム形成回路を示しているが、これに限るものではなく、例えば、図14に示すように、4つの2電力分配器41,42,43,44と、1つの3電力分配器52が左右方向に配置されているマルチビーム形成回路であってもよい。
The fourth embodiment shows a multi-beam forming circuit in which two two
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .
この発明は、入力信号の電力を3分配する3電力分配器に適している。また、この発明は、3電力分配器を実装しているマルチビーム形成回路に適している。 The present invention is suitable for a three-power distributor that divides the power of an input signal into three. The present invention is also suitable for a multi-beam forming circuit in which a three power distributor is mounted.
1 矩形導波管、1a L字型導波路(第1のL字型導波路)、1b 平板導波路(第1の平板導波路)、1c L字型導波路(第2のL字型導波路)、1d L字型導波路(第3のL字型導波路)、1e 平板導波路(第2の平板導波路)、1f L字型導波路(第4のL字型導波路)、2 ポート、3 ポート、4 ポート、5 ポート、6 入力用導波路、7 出力用導波路(第1の出力用導波路)、7a,7b 導波路、8 出力用導波路(第2の出力用導波路)、8a,8b 導波路、8c 抵抗、9 出力用導波路(第3の出力用導波路)、10 分岐導波路、30 入力端子、31〜37 出力端子、41,42,43,44 2電力分配器、51,52 3電力分配器 61,62 3電力分配器、70 終端器、81〜87 移相器。
1 rectangular waveguide, 1a L-shaped waveguide (first L-shaped waveguide), 1b flat-plate waveguide (first flat-plate waveguide), 1c L-shaped waveguide (second L-shaped waveguide) Waveguide), 1d L-shaped waveguide (third L-shaped waveguide), 1e plate waveguide (second plate waveguide), 1f L-shaped waveguide (fourth L-shaped waveguide), 2 port, 3 port, 4 port, 5 port, 6 input waveguide, 7 output waveguide (first output waveguide), 7a, 7b waveguide, 8 output waveguide (second output) Waveguide), 8a, 8b waveguide, 8c resistance, 9 output waveguide (third output waveguide), 10 branch waveguide, 30 input terminals, 31-37 output terminals, 41, 42, 43, 44 2 power distributors, 51, 52 3
Claims (8)
一端が前記第1のL字型導波路と前記第4のL字型導波路の間に接続され、他端が第1のポートと接続されている入力用導波路と、
一端が前記第1のL字型導波路と前記第1の平板導波路の間に接続され、他端が第2のポートと接続されている第1の出力用導波路と、
一端が前記第1の平板導波路と前記第2のL字型導波路の間に接続され、他端が第3のポートと接続されている第2の出力用導波路と、
一端が前記第2のL字型導波路と前記第3のL字型導波路の間、あるいは、前記第2の平板導波路と前記第4のL字型導波路の間に接続され、他端が第4のポートと接続されている第3の出力用導波路と、
一端が前記第1の出力用導波路と接続され、他端が前記第2の出力用導波路と接続されている複数の分岐導波路と
を備えた3電力分配器。The first L-shaped waveguide, the first flat plate waveguide, the second L-shaped waveguide, the third L-shaped waveguide, the second flat plate waveguide, and the fourth L-shaped waveguide are provided. A rectangular waveguide having a tube wall in an annular arrangement;
An input waveguide having one end connected between the first L-shaped waveguide and the fourth L-shaped waveguide and the other end connected to the first port;
A first output waveguide having one end connected between the first L-shaped waveguide and the first flat plate waveguide and the other end connected to a second port;
A second output waveguide having one end connected between the first plate waveguide and the second L-shaped waveguide and the other end connected to a third port;
One end is connected between the second L-shaped waveguide and the third L-shaped waveguide, or between the second flat plate waveguide and the fourth L-shaped waveguide, A third output waveguide whose end is connected to the fourth port;
And a plurality of branch waveguides having one end connected to the first output waveguide and the other end connected to the second output waveguide.
前記第2の出力用導波路における一部の路幅が、一端から他端に向かってステップ状に広がっていることを特徴とする請求項1記載の3電力分配器。A part of the first output waveguide has a stepped width from one end to the other end,
2. The three-power distributor according to claim 1, wherein a part of the second output waveguide has a stepped width from one end to the other end.
前記第2の出力用導波路における一部の路幅が、一端から他端に向かってテーパ状に広がっていることを特徴とする請求項1記載の3電力分配器。A part of the first output waveguide has a width that tapers from one end to the other end,
2. The three power distributor according to claim 1, wherein a part of the second output waveguide has a tapered width extending from one end to the other end.
一端が前記第1のL字型導波路と前記第4のL字型導波路の間に接続され、他端が第1のポートと接続されている入力用導波路と、
一端が前記第1のL字型導波路と前記第1の平板導波路の間に接続され、他端が第2のポートと接続されている第1の出力用導波路と、
一端が前記第1の平板導波路と前記第2のL字型導波路の間に接続され、他端が第3のポートと接続されている第2の出力用導波路と、
一端が前記第2のL字型導波路と前記第3のL字型導波路の間、あるいは、前記第2の平板導波路と前記第4のL字型導波路の間に接続され、他端が第4のポートと接続されている第3の出力用導波路と、
一端が前記第1の出力用導波路と接続され、他端が前記第2の出力用導波路と接続されている複数の分岐導波路とを備えた3電力分配器を実装しているマルチビーム形成回路。The first L-shaped waveguide, the first flat plate waveguide, the second L-shaped waveguide, the third L-shaped waveguide, the second flat plate waveguide, and the fourth L-shaped waveguide are provided. A rectangular waveguide having a tube wall in an annular arrangement;
An input waveguide having one end connected between the first L-shaped waveguide and the fourth L-shaped waveguide and the other end connected to the first port;
A first output waveguide having one end connected between the first L-shaped waveguide and the first flat plate waveguide and the other end connected to a second port;
A second output waveguide having one end connected between the first plate waveguide and the second L-shaped waveguide and the other end connected to a third port;
One end is connected between the second L-shaped waveguide and the third L-shaped waveguide, or between the second flat plate waveguide and the fourth L-shaped waveguide, A third output waveguide whose end is connected to the fourth port;
A multi-beam mounting a three-power distributor having a plurality of branch waveguides, one end of which is connected to the first output waveguide and the other end of which is connected to the second output waveguide Forming circuit.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2016/065289 WO2017203597A1 (en) | 2016-05-24 | 2016-05-24 | Three power divider and multibeam forming circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6385623B2 true JP6385623B2 (en) | 2018-09-05 |
JPWO2017203597A1 JPWO2017203597A1 (en) | 2018-09-06 |
Family
ID=60412240
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018518842A Active JP6385623B2 (en) | 2016-05-24 | 2016-05-24 | 3 power distributor and multi-beam forming circuit |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10581136B2 (en) |
EP (1) | EP3447842B1 (en) |
JP (1) | JP6385623B2 (en) |
WO (1) | WO2017203597A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114050391B (en) * | 2021-10-30 | 2022-08-30 | 西南电子技术研究所(中国电子科技集团公司第十研究所) | Broadband arbitrary power distribution ratio H-plane waveguide power divider |
CN114243246B (en) * | 2022-02-23 | 2022-07-29 | 电子科技大学 | Application of improved terahertz high-isolation E-plane power divider |
KR102695106B1 (en) | 2022-08-10 | 2024-08-14 | 주식회사 호성테크닉스 | Wideband Power Dvider with reduced return loss |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2784381A (en) * | 1948-10-05 | 1957-03-05 | Bell Telephone Labor Inc | Hybrid ring coupling arrangements |
JPS4921974B1 (en) * | 1969-06-30 | 1974-06-05 | ||
JP5886401B1 (en) * | 2014-11-13 | 2016-03-16 | 中国電力株式会社 | Combined antenna system |
-
2016
- 2016-05-24 US US16/094,820 patent/US10581136B2/en active Active
- 2016-05-24 EP EP16903079.8A patent/EP3447842B1/en active Active
- 2016-05-24 WO PCT/JP2016/065289 patent/WO2017203597A1/en unknown
- 2016-05-24 JP JP2018518842A patent/JP6385623B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3447842A4 (en) | 2019-05-01 |
WO2017203597A1 (en) | 2017-11-30 |
US20190123414A1 (en) | 2019-04-25 |
EP3447842B1 (en) | 2020-01-29 |
JPWO2017203597A1 (en) | 2018-09-06 |
EP3447842A1 (en) | 2019-02-27 |
US10581136B2 (en) | 2020-03-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7724200B2 (en) | Antenna device, array antenna, multi-sector antenna, high-frequency wave transceiver | |
US11043741B2 (en) | Antenna array system for producing dual polarization signals | |
US9997820B2 (en) | Enhanced hybrid-tee coupler | |
US9350064B2 (en) | Power division and recombination network with internal signal adjustment | |
KR20160056262A (en) | Waveguide slotted array antenna | |
US10270180B2 (en) | Antenna apparatus | |
US20080143601A1 (en) | Butler matrix implementation | |
KR101641310B1 (en) | Structure of Expandable Multi-mode Phased-array Antenna | |
JP6385623B2 (en) | 3 power distributor and multi-beam forming circuit | |
CA2901758A1 (en) | Planar horn array antenna | |
US11705614B2 (en) | Coupling device and antenna | |
JP6089924B2 (en) | Antenna device | |
US8836603B2 (en) | Antenna device | |
US20040235528A1 (en) | Overlapped subarray antenna feed network for wireless communication system phased array antenna | |
JP6289770B2 (en) | Phase shift circuit and power supply circuit | |
JP2006238184A (en) | Power distributor and power distribution device | |
US20140198005A1 (en) | Low profile antenna | |
JP2008244733A (en) | Planar array antenna system and radio communication equipment with the same | |
EP2757635A1 (en) | Low profile antenna | |
CN112864595B (en) | Transmission-type electromagnetic surface unit and stacked array structure | |
Afonin et al. | Antenna array of patch radiators with controlled polarization | |
JP6022129B1 (en) | Feed circuit and antenna device | |
WO2019000179A1 (en) | Power feed apparatus | |
CA2802148A1 (en) | Low profile antenna |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180618 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20180618 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20180705 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180710 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180807 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6385623 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |